[發明專利]基于腦機接口設備技術的視覺記憶能力評測裝置及方法

有效

• 申請號: 202110184658.2
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112957050B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 郭建明;沈陽;盧樹強
• 申請（專利權）人: 首都醫科大學宣武醫院
• 主分類號: A61B5/256
• 分類號: A61B5/256;A61B5/291;A61B5/378;A61B5/372;A61B5/16;A61B5/00
• 代理公司: 上海譜璟專利代理事務所(普通合伙) 31422
• 代理人: 呂琳琳

本發明公開一種基于腦機接口設備技術的視覺記憶能力評測裝置及方法：視覺刺激誘發裝置每隔一時間段誘發視覺刺激信號以刺激用戶眼部，并將每次視覺刺激時間戳發送給評測模塊；腦機接口設備收集用戶的EEG信號，并對EEG信號進行濾波處理、信號放大和模數轉換后獲得EEG數字信號；評測模塊提取出每次視覺刺激時間戳前1s的EEG數字信號和后1s的EEG數字信號，對前1s的EEG數字信號和后1s的EEG數字信號均進行時頻域特征提取，將提取出的前1s時頻域特征、后1s時頻域特征、后1s時頻域特征與前1s時頻域特征的差值合并為二維特征矩陣，并將二維特征矩陣輸入深度學習算法模型中進行分析以獲得短時視覺記憶的測評結果。

技術領域

本發明涉及視覺記憶能力評測技術領域，特別是涉及一種基于腦機接口設備技術的視覺記憶能力評測裝置及方法。

背景技術

腦機接口設備(BCI)：腦機接口設備是實現人或動物腦(或者腦細胞的培養物)與外界之間直接連接通路的設備，其中包括在大腦處的采集設備和在外部讀取、分析和展示信號的外界設備兩部分。

EEG：腦電圖是腦神經細胞電生理活動在大腦皮層或頭皮表面的總體反映。腦電信號中包含了大量的生理與疾病信息，例如睡眠狀態、注意力集中程度等。在睡眠方面，EEG是評估睡眠質量和研究睡眠過程的重要工具。

長短期視覺記憶：視覺記憶力是感知記憶的一種，它通過看來保存事物的感性特征，具有典型的直觀性。視覺記憶又叫做映像記憶(iconic memory)，映像記憶的特征是使得大量信息在非常短暫的時間被存儲，持續大約半秒鐘。視覺記憶也存在抽象的長期部分，即將短時的豐富的視覺記憶特征抽象，并長期儲存。

現有評測長短期視覺記憶的方式和裝置：

(1)基于計算機游戲的視覺記憶測評，即利用按照認知心理學的學科范式編寫的認知測評軟件，裝置為個人電腦。其原理主要為反復呈現若干視覺刺激，并通過主觀問答和游戲解題等形式打分測評。

(2)基于心理學專業測評軟件，即利用心理學和認知神經科學原理，如配對聯想學習等，設計標準量表或交互式的問答，通過個人電腦或者手機登設備實現。其原理與(1)類似，區別在于更全面和專業，但不適合對兒童或精神障礙人群進行測評。

(3)利用帶有特殊任務的腦電圖分析，進行短時的視覺記憶力測評。即在進行與(2)中類似的心理測評交互時，評估腦電的特性和處理強度，通過特征分析等方式，如功率譜，結合心理學任務的打分，進行測評。

針對上述基于計算機游戲的視覺記憶測評，其缺點為：需要被試主觀上予以積極配合，測試結果與被試主觀情緒和精神狀況強相關。無發針對瞬時視覺記憶進行測評，其反應結果主要為中長期記憶。

針對上述記憶心理學測試程序進行視覺記憶測評，其缺點為：一般僅適用于有完整認知能力的成年被試；其測試流程復雜，耗時多；其結果雖然相對于(1)更加客觀，但仍然取決于被試的精神狀態，是一種主觀的測試方法。

利用腦電圖進行評估的方式，目前尚無成熟的方法，已有的嘗試停留在理論和小規模實驗階段。目前尚無技術方案結合了完備的數據庫和機器學習分析模型，對短時視覺記憶進行精準測評。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題和不足，提供一種新型的基于腦機接口設備技術的視覺記憶能力評測裝置及方法。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發明提供一種基于腦機接口設備技術的視覺記憶能力評測裝置，其特點在于，其包括供用戶佩戴于頭部的腦機接口設備、視覺刺激誘發裝置和評測模塊；

所述視覺刺激誘發裝置用于每隔一時間段誘發視覺刺激信號以刺激用戶眼部，并將每次視覺刺激時間戳發送給評測模塊；